Газовый конденсационный котел – Цены, принцип работы и характеристики

Конденсационный газовый котел: специфика действия, плюсы и минусы + отличие от классических моделей

Продавцы теплогенераторов конденсационного типа заявляют, что КПД предложенного нам инновационного оборудования превышает 100%. Но согласитесь, это слегка противоречит закону сохранения энергии, знакомому всем нам по школьному курсу физики. Так в чем же загадка?

С одной стороны подобные заявления являются уловкой маркетологов. Однако с другой — в их убеждающих покупателя уверениях есть и зерно правды. Мы подробно разберем, как устроен конденсационный котел: преимущества и недостатки, его специфика работы и конструкции заслуживают детального изучения.

Для того чтобы получить полноценное представление о конденсационном типе оборудования, сравним его с классическим видом генератора тепловой энергии. Приведем особенности его подключения и эксплуатации. Раскроем тайны сверхвысокой производительности.

Конденсационный котел на газу

Высокий КПД конденсационного газового теплогенератора обеспечивается наличием в его конструкции дополнительного теплообменника. Первый штатный для всех отопительных котлов теплообменный узел передает теплоносителю энергию сжигаемого топлива. А второй добавляет к этому еще и тепло от рекуперации выхлопных газов.

Работают конденсационные котлы на «голубом топливе»:

• магистральном (смеси газов с преобладанием метана);
• газгольдерном или баллонном (смеси пропана с бутаном с преобладанием или первого, или второго компонента).

Допустимо использовать любой вариант газа. Главное, чтобы горелка была рассчитана на работу с тем или иным типом топлива.

Конденсационные газовые котлы дороже обычных конвекционных моделей, но выигрывают у них по расходам на топливо за счет снижения потребления газа на 20–30%

Наилучшую эффективность конденсационный теплогенератор показывает при сжигании метана. Пропан-бутановая смесь здесь немного уступает. Причем чем больше доля пропана, тем лучше.

В этом отношении «зимний» газ для газгольдера дает на выходе немного больший КПД, нежели «летний», так как пропановая компонента в первом случае выше.

В отличие от конденсационного газового котла в конвекционном часть тепловой энергии уходить в дымоход вместе с продуктами горения. Поэтому у классических конструкций КПД и находится в районе 90%. Выше его поднять можно, но технически слишком сложно.

Экономически это не оправдано. А вот в конденсатниках тепло, получаемое от сжигания газа, используется более рационально и полно, так как тепло выделяемого при переработки пара аккумулируется и передается системе отопления. Так дополнительно нагревается теплоноситель, что позволяет снизить расход горючего в расчете на получаемый 1 кВт тепла.

Устройство и принцип работы

По конструкции конденсационный котел во многом похож на конвекционный аналог с закрытой камерой горения. Только внутри он дополняется вторичным теплообменником и блоком рекуперации.

Главные особенности устройства конденсационного теплогенератора – наличие второго теплообменника и закрытой камеры сгорания с вентилятором

Состоит конденсационный котел на газу из:

• камеры горения закрытого типа с модулируемой горелкой;
• первичного теплообменника №1;
• камеры охлаждения выхлопных газов до +56–57 0 С (точки росы);
• вторичного конденсационного теплообменника №2;
• дымохода;
• вентилятора подачи воздуха;
• резервуара для конденсата и системы его отвода.

Рассматриваемое оборудование практически всегда оснащается встроенным циркуляционным насосом для теплоносителя. Обычный вариант с естественным током воды по трубам отопления здесь малоприменим. Если насоса в комплекте нет, то его обязательно надо будет предусмотреть при подготовке проекта обвязки котла.

Дополнительные проценты КПД у конденсационного котла образуются в результате подогрева обратки за счет охлаждения выхлопных газов в дымоходе

Котлы-конденсатники в продаже есть одноконтурные и двухконтурные, а также в напольном и настенном исполнении. В этом отличий они от классических конвекционных моделей не имеют.

Принцип работы конденсационного газового котла следующий:

1. Основное тепло нагреваемая вода получает в теплообменнике №1 от сжигания газа.
2. Затем теплоноситель проходит по контуру отопления, остывает и попадает на вторичный теплообменный блок.
3. В результате конденсации продуктов горения в теплообменнике №2 остывшая вода подогревается за счет рекуперированного тепла (экономя до 30% топлива) и уходит вновь на №1 в новый цикл циркуляции.

Чтобы точно контролировать температуру отработанных газов, конденсационные котлы всегда оснащаются модулируемой горелкой с ходом мощности от 20 до 100% и вентилятором подачи воздуха.

Нюансы эксплуатации: конденсат и дымоход

В конвекционном котле продукты горения природного газа СО₂, оксиды азота и пар охлаждаются лишь до 140–160 0 С. Если остудить их ниже, то в дымоходе упадет тяга, начнет образовываться агрессивный конденсат и потухнет горелка.

Такого развития ситуации все производители классических газовых теплогенераторов стремятся избежать, чтобы максимально повысить безопасность работы, а также продлить срок службы своего оборудования.

В конденсационном котле температура газов в дымоходе колеблется в районе 40 0 С. С одной стороны это снижает требования по жаростойкости материала дымоходной трубы, но с другой накладывает ограничения на его выбор в плане стойкости к воздействию кислот.

Отработанные газы из газового котла при охлаждении образуют агрессивный с высокой кислотностью конденсат, который с легкостью разъедает даже сталь

Теплообменники в конденсационных теплогенераторах делают из:

• нержавейки;
• силумина (алюминия с кремнием).

Оба эти материала обладают повышенными кислотостойкими характеристиками. Чугун и обычная сталь для конденсатников совершенно не подходят.

Дымоходную трубу для конденсационного котла разрешается устанавливать исключительно из нержавейки либо кислотостойкого пластика. Кирпичные, железные и иные дымоходы для подобного оборудования не подходят.

При рекуперации во вторичном теплообменнике образуется конденсат, представляющий собой слабый кислотный раствор и подлежащий удалению из водонагревательного прибора

При работе конденсационного котла мощностью 35–40 кВт образуется порядка 4–6 литров конденсата. Упрощенно выходит около 0,14–0,15 литра на 1 кВт тепловой энергии.

Фактически это слабая кислота, которую запрещено сливать в автономную канализацию, так как она погубит задействованные в переработке отходов бактерии. Да и перед сбросом в централизованную систему рекомендована сначала разбавить водой в пропорции до 25:1. А потом уже можно удалять, не боясь разрушить трубу.

Если котел ставится в коттедже с септиком или ЛОС, то конденсат вначале необходимо нейтрализовать. В противном случае он убьет всю микрофлору в автономной очистной системе.

«Нейтрализатор» выполняется в виде емкости с мраморной крошкой общей массой 20–40 кг. При прохождении через мрамор у конденсата из котла повышается pH. Жидкость становится нейтральной или низкощелочной, уже неопасной для бактерий в септике и для материала самого отстойника. Менять наполнитель в таком нейтрализаторе требуется раз в 4–6 месяцев.

Откуда КПД выше 100%?

При указании эффективности работы газового котла производители за основу берут показатель низшей теплоты сгорания газа без учета теплоты, образующейся при конденсации водяного пара. В конвекционном теплогенераторе последний вместе с приблизительно 10% тепловой энергии полностью уходит в дымоходную трубу, поэтому его и не учитывают.

Однако если сложить конденсационное вторичное тепло и основное от сожженного природного газа, то выйдет как раз более 100% КПД. Никакого мошенничества, просто небольшая хитрость в цифрах.

При расчете КПД по высшей теплоте сгорания у конвекционного котла он будет в районе 83–85%, а у конденсационного – порядка 95–97%

По сути, «неправильный» коэффициент полезного действия выше 100% возникает из-за желания производителей теплогенерирующего оборудования сравнивать сравниваемые показатели.

Просто в конвекционном приборе «водяной пар» вообще ни как не считается, а в конденсационном его учитывать надо. Отсюда и небольшие расхождения с логикой базовой физики, которую преподают в школе.

Плюсы и минусы конденсационного нагревателя

Среди преимуществ конденсационного котла числятся:

1. Сокращение на 60–70% объема вредных выбросов (большая часть углекислоты и азотных оксидов уходит в конденсат).
2. В сравнении с конвекционными моделями экономия до 30% газового топлива на сгенерированный 1 кВт.
3. Меньшие габариты нагревательного оборудования на газу при одинаковой мощности.
4. Низкая температура продуктов горения в дымоходе (всего лишь около 40 0 С).
5. Возможность установки каскада из нескольких котлов.
6. Универсальность (подходит как для радиаторов отопления, так и для «теплых полов»).
7. Наличие умной автоматики и полная автономность работы газового генератора тепла без вмешательства человека.

Каскадная система из двух-трех теплогенераторов позволяет устанавливать котлы малой мощности, которые меньше шумят и вибрируют при работе, нежели более мощные модели.

Это упрощает монтаж всей отопительной системы и позволяет уменьшить габариты домашней котельной. Плюс благодаря возможности более гибкого регулирования процесса генерации тепла повышается общая эффективность применения теплогенерирующего оборудования.

Затраты на конденсационный котел в сравнении с обычным конвекционным отбиваются за 5–6 лет за счет экономии на природном газе

Из минусов конденсационных теплогенераторов следует упомянуть:

1. Высокий ценник на оборудование (в 1,5–2 раза выше, чем у аналогичных по мощности моделей классического конвекционного типа).
2. Проблемы с утилизацией конденсата.
3. Снижение эффективности при использовании котла в высокотемпературных системах обогрева.
4. Энергозависимость – для работы вентилятору, автоматике и циркуляционному насосу требуется электричество.
5. Запрет на использование с антифризами.

Несмотря на значительные первоначальные затраты, конденсационный котел вполне оправдан с экономической точки зрения. В процессе эксплуатации он с лихвой возвращает все потраченные изначально деньги.

В России подобное оборудование пока распространено мало. Газовый котел с рекуперацией еще слишком необычен и мало изучен на нашем рынке. Но интерес к таким теплогенераторам постепенно растет.

Выводы и полезное видео по теме

Как работает конденсационный теплогенератор:

Устройство газовых котлов с рекуперацией водяного пара:

Все преимущества конденсационных котлов:

Если внимательно разобраться, как и по каким принципам работает газовый конденсационный котел, то на первый взгляд «некорректные» 108–110% КПД становятся вполне понятными и оправданными цифрам.

Теплогенератор с рекуперацией отработанных газов действительно более эффективен в сравнении с классической конструкцией. Единственный его серьезный недостаток – конденсат с высокой кислотностью, который надо куда-то утилизировать.

Пишите, пожалуйста, комментарии в находящейся ниже блок-форме. Не исключено, что вы владеете информацией, которая сможет пополнить запас сведений, изложенных в статье. Задавайте вопросы, делитесь собственным опытом в выборе и эксплуатации котлов конденсационного типа, размещайте фото по теме статьи.

Конденсационный газовый котел: принцип работы и особенности конструкции

Отопительные системы для загородных домов отличаются принципами функционирования, и, соответственно, подбором оборудования. Среди газовых, электрических и твердотопливных теплогенераторов конденсационный газовый котел выгодно отличается энергосберегающим эффектом и прочими характеристиками. Разбираемся, какими особенностями он обладает, какие модели представлены на рынке, на какие их свойства следует обращать внимание.

Какой принцип лежит в основе работы

Стандартные газотопливные модели для нагрева теплоносителя используют энергию природного или сжиженного газа. Когда топливо сгорает, образуются вода и углекислый газ. Освобождающееся тепло нагревает теплоноситель в теплообменнике, заставляя его циркулировать по системе. КПД такой системы достигает максимум 90%; остальные 10% вместе с продуктами сгорания вылетают через трубу, не принося никакой пользы.

Конденсационный котел является усовершенствованным продолжением классической системы со следующими доработками:

• Принципиальным отличием является нагревание теплоносителя в два приема: в первичном и вторичном теплообменнике.
• Основное сжигание топлива происходит в первичном теплообменнике (он же единственный теплообменник традиционных моделей). При этом большая часть выделенного тепла уходит на нагрев теплоносителя системы.
• Газообразные продукты сгорания поступают не в дымоход, а во вторичный теплообменник. Здесь они нагревают холодный теплоноситель, а сами охлаждаются до 50-60°C с одновременной конденсацией воды (вторичный теплообменник часто называют конденсационной камерой).

Работа котла разделена на два этапа:

• Сначала вода из обратки подогревается в конденсационной камере. Тепло появляется во время конденсации пара (это побочный продукт процесса).
• Подготовленная (подогретая) вода нагревается до рабочей температуры системы в первичном теплообменнике (как в стандартных моделях).
• Так как теплоноситель попадает в основной теплообменник уже теплым, расход газа на его нагрев снижается. Хозяева получают не только экономию топлива, но и снижение износа конструкции котла.
• Чтобы охладить пар до точки росы, нужно, чтобы температура воды в обратке была достаточно низкой. Чем ниже температура, тем эффективнее идет процесс конденсации, тем выше КПД системы.

Конденсационный котел с двухэтапным принципом работы способен извлекать дополнительную энергию от топочных газов, используя те самые 10%, улетающих в небо. Инженерное решение позволяет существенно (до 98%) увеличить КПД.

Основные узлы системы и их особенности

Принцип работы конденсационных газовых котлов выглядит достаточно просто, но для его реализации требуется конструктивно усложненная система. Она включает следующие элементы:

• Камера сгорания. Ее рабочими деталями служат горелка, система подачи газа и вентилятор.
• Первичный теплообменник. В камере происходит нагрев теплоносителя. Как правило, ее делают литой, чтобы избежать коррозийного разрушения металла (уязвимое место – швы).
• Камера доохлаждения. В ней отработанные газы, содержащие водяной пар, охлаждаются до 50-60°C.
• Конденсационный теплообменник. Водяной пар отдает энергию обратной воле системы отопления и конденсируется на стенках камеры. Вода поступает в первичный теплообменник, нагревается до рабочей температуры и распределяется по помещениям.
• Резервуар для сбора конденсата. Накопившийся конденсат впоследствии утилизируют.
• Дымоход, через который охлажденные продукты сгорания покидают систему.
• Насос, поддерживающий принудительную циркуляцию теплоносителя в системе.

Конденсат, скапливающийся в теплообменнике, содержит смесь кислот и является достаточно агрессивной жидкостью. Поэтому для изготовления подобных емкостей выбирают материалы с коррозийной устойчивостью: нержавеющие стали кислотостойких марок или силумин (сплав алюминия с кремнием).

Особое внимание уделяют устройству дымохода. Его также изготавливают из кислотостойких сплавов или пластика, а горизонтальные фрагменты располагают под уклоном. Это нужно для того, чтобы конденсат, который частично образуется и в дымоходе, не скапливался в нем, а возвращался обратно в камеру.

Для эффективной и экономной работы системы важна возможность ее регулировки в течение суток. Регулировка выполняется при помощи газовой горелки, работа которой организовывается в следующих режимах:

• Одноступенчатая горелка. Она поддерживает одну заданную температуру воды; с помощью автоматики ее можно только включить-выключить.
• Двухступенчатая. Она работает в двух режимах; один поддерживает мощность котла на 40%, второй – на 100%. Переключение между режимами также автоматизировано.

• Модулируемая. Она греет котел непрерывно, но при этом плавно повышает или понижает мощность горения. Модулируемая горелка обойдется дороже ступенчатой модели, но зато вы сможете настроить режим работы в диапазоне от 10 до 100% номинальной мощности. Большинство котлов, предназначенных для частных домов, оборудовано модулируемой горелкой.

Плюсы и минусы оборудования

Знание устройства и принципа работы помогает получить представление о конденсационном газовом котле; преимущества и недостатки помогут понять, нуждаетесь ли вы в подобном агрегате. К сильным сторонам относятся следующие плюсы:

• Экономия на топливе. Если сравнивать с традиционными моделями, она достигает 15-20%.
• Экономия на дымоходе. У покидающих систему газов низкая температура, поэтому стальной дымоход можно без опаски заменить более дешевым пластиковым аналогом.
• Экологичность системы. При работе конденсационного котла (с камерой сгорания закрытого типа) количество вредных выбросов снижается на 60-70%.

• Увеличение срока службы. Оно происходит из-за снижения нагрузки на основные узлы оборудования. Если необходимые условия запуска конденсационного теплообменника не выполняются, котел продолжает работать как модель конвекционного типа.
• Низкий уровень шума. Работа котла не влияет на комфорт жизни в доме.

Слабыми сторонами называют следующие особенности устройства:

• Необходимость утилизации конденсата. Конденсат имеет высокий рН, и его запрещено отводить в общую канализацию. В локальной канализации (септике) ограничений нет, но высокая кислотность может погубить полезные микроорганизмы. Конденсат нейтрализуют в специальных установках (емкостях с крошкой известняка или мрамора).
• Специфика работы. Разница между температурой в доме и за его стенами не должна превышать 20°C, поэтому реально уменьшить затраты во многих регионах можно только в период межсезонья.
• Цена на конденсационные модели выше, чем на классику, да и ремонт обойдется дороже.

О невозможном КПД и целесообразности покупки

Некоторые производители делают некорректные заявления, указывая, что КПД конденсационных котлов отопления достигает 107-111%. Такой маркетинг основывается не на законах физики, а на простой манипуляции с цифрами. КПД, превышающий 100%, получается, если к КПД котла прибавить размер экономии от работы конденсационной камеры.

Заявления о физически невозможном КПД, очевидно, являются попыткой активизации сбыта, затрудненного ограничениями применения котлов. Условия для конденсации водяного пара возникают не всегда, и использование оборудования в высокотемпературных системах нецелесообразно.

Хорошие результаты агрегат демонстрирует на низкотемпературных отопительных системах (теплый пол). Если же контур радиаторный, то во многих случаях устройство будет работать как конвекционный аналог. Подобные ограничения значительно уменьшают спрос на подобные конструкции.

Вывод состоит в том, что, если вы хотите, чтобы конденсационный котел функционировал с максимальной выгодой, то его надо предусмотреть на стадии проектирования жилья, когда возможно заложить низкотемпературную систему теплых полов.

Если в доме уже имеется высокотемпературная радиаторная система отопления, то потребуется масштабная реконструкция. Бюджет ремонта будет солидным, и вряд ли экономический эффект перекроет его в ближайшие годы.

Видео описание

Об устройстве и принципе работы конденсационного котла в следующем видео:

Виды котлов по типу установки

Конденсационные газовые котлы, плюсы и минусы которых помогают сделать правильный выбор, удобно классифицировать по типу установки. По этому параметру встречаются напольные и настенные конструкции; камера сгорания может быть как открытой, так и закрытой. Напольное оборудование обладает следующими особенностями:

• Его устанавливают на пол или на специальную подставку, сделанную из негорючих материалов.
• Расположение на полу снимает ограничения по весу и мощности. Одновременно устройство занимает много места (в том числе, и за счет обвязки).
• Насос и остальное оборудование монтируется отдельно. Поэтому для монтажа напольного котла придется выделить техническое помещение.
• Напольные конденсационные котлы обладают более простой конструкцией, однако монтаж осложнен (если сравнивать с настенными аналогами).

• У напольных моделей, как правило, один нагревательный контур. Они используются для организации отопления крупных объектов коммерческого или промышленного назначения.

Настенные конструкции предлагают следующие условия эксплуатации:

• Для установки необходимы прочные несущие стены.
• Настенные приборы более компактны; они ограничены весом и мощностью. Мощность средней настенной модели не превышает 45-50 кВт, весит она не более 50 кг.
• Производители выпускают модели с одним или двумя контурами, подходящие для использования в частном жилье.
• Устройство безопасно в эксплуатации; контроль обеспечивается несколькими уровнями защиты.
• Есть возможность установки нескольких котлов в каскад (до 10-16 штук) для увеличения мощности (не для всех моделей).

Видео описание

Об экономии газа с конденсационным котлом в следующем видео:

Виды котлов по количеству нагревательных контуров

Конденсационные газовые котлы, принцип работы и конструкция которых создавались на базе традиционных моделей, делятся на два вида по количеству нагревательных контуров. Особенности одноконтурных приборов выглядят следующим образом:

• Они предназначены только для обогрева помещений.

• Одноконтурники способны производить воду для ГВС. К большинству котлов можно подключить наружный бойлер косвенного нагрева; накопительный резервуар подбирают с учетом потребностей в горячей воде. Бойлер будет поддерживать нужную температуру, в доме всегда будет горячая вода, что не будет влиять на систему отопления.

Двухконтурные котлы обеспечивают как отопление жилья, так и горячее водоснабжение. В моделях последнего поколения эти процессы синхронизированы и не мешают один другому. Однако достаточно котлов, функционирование которых настроено на приоритет ГВС. То есть, если вы решили принять душ или помыть посуду, в момент открывания крана с горячей водой автоматика прекращает подогрев теплоносителя в отопительной системе.

Также двухконтурные агрегаты отличаются достаточно низкой производительностью горячей воды для бытовых нужд. Если в доме есть несколько точек водоразбора, то при их одновременном использовании температура воды начнет падать. Такую особенность трудно назвать комфортной.

Видео описание

О том, когда стоит покупать конденсационный газовый котел в следующем видео:

Коротко о главном

В некоторых европейских странах больше половины котлов для отопления, установленных в частных домах, являются конденсационными, однако на российском рынке они распространены значительно меньше.

Конденсационные котлы используют скрытую теплоту конденсации, то есть ту тепловую энергию, которая в обычных устройствах просто вылетает в трубу. Поэтому конструкция агрегатов включает дополнительный теплообменник, где продукты горения отдают тепло теплоносителю. Решение значительно увеличивает КПД котла, что позволяет сократить расход газа на 10%.

Системы конвекционного действия различаются по типу установки (настенные, напольные) и по количеству нагревательных контуров (одно- и двухконтурные). Комбинация этих параметров влияет на эксплуатационные характеристики, что надо учитывать при выборе подходящей модели.

ТОП-5 лучших конденсационных газовых котлов для отопления + их достоинства и недостатки

Выбор газового котла для отопительной системы — ответственная задача.

От эффективности и надежности его конструкции зависит непрерывность процесса обогрева, что очень важно в холодное время года.

Неправильный выбор параметров агрегата может стать причиной недостаточно высокой температуры в доме, или вызвать нештатный режим работы котла.

Кроме этого, надо подобрать конструкцию агрегата, соответствующую потребностям и возможностям дома.

Конденсационные котлы появились сравнительно недавно, поэтому о них надо поговорить подробнее.

Что такое конденсационный газовый котел?

Обычная конструкция газовых котлов предполагает одноступенчатый нагрев теплоносителя. Он поступает в первичный теплообменник и получает температуру, заданную режимом работы. Конденсационный газовый котел устроен сложнее.

Нагрев теплоносителя в нем происходит в два этапа:

• первичная подготовка жидкости в конденсационной камере;
• окончательный нагрев в первичном теплообменнике (обычным способом).

Тепловая энергия для нагрева первой ступени возникает при конденсации водяного пара их дыма и выводимых продуктов горения. Смысл процедуры в том, что это тепло обычно пропадает.

Если теплоноситель хоть немного подогреть, нагрузка на основной теплообменник упадет. Возникает положительная динамика в режиме работы, позволяющая уменьшить расход газа, снизить износ основных узлов котла и получить увеличенный эффект от его работы.

Экономия топлива составляет около 20 %, но и цены на конденсационные модели почти вдвое выше, чем у конвекционных конструкций.

По заявлениям производителей, КПД таких устройств составляет 107-109 %, что с позиций физики невозможно. Это весьма неуклюжий маркетинговый ход, так как рассчитывать на неграмотного покупателя со стороны изготовителей теплотехники — некорректно.

Они попросту сложили КПД конденсационной камеры с уровнем эффективности базовой модели, на основе которой была создана данная конструкция.

Для полноценной работы агрегата необходим специфический режим работы. Он способен демонстрировать положительные результаты только на низкотемпературных отопительных системах типа теплого пола, а с радиаторными контурами чаще всего функционирует как обычный конвекционный агрегат.

Плюсы и минусы

К достоинствам конденсационных котлов следует отнести:

• высокая производительность отопительной системы;
• экономия топлива достигает 20 %;
• снижается нагрузка на все основные узлы котла, что увеличивает срок службы агрегата;
• при отсутствии необходимых условий работа не останавливается, котел функционирует как обычное устройство конвекционного типа.

Недостатками таких конструкций являются:

• для работы необходимо создать специфические условия, что возможно далеко не всегда;
• для утилизации конденсата необходимо производить специальные мероприятия — в нем содержится большое количество кислоты, поэтому сливать в канализацию запрещено;
• стоимость конденсационных агрегатов намного выше, а ремонт обойдется дороже, чем у традиционных моделей.

Недостатков мало, но они весьма существенны. Для нормальной работы конденсационного котла с радиаторной системой необходимо, чтобы разница температур на улице и в помещении не превышала 20°.

Иначе условий для конденсации водяного пара не будет. А применение теплого пола возможно и целесообразно не всегда. Эти особенности значительно ограничивают спрос на подобные конструкции.

Возможно, отсюда и берет начало попытка производителей активизировать сбыт, указывая заведомо невозможный КПД.

Устройство

Конструкция конденсационных котлов полностью повторяет устройство базовых конвекционных моделей. Отличием является лишь присутствие конденсационной камеры.

Она выполняет двойную функцию:

• обеспечивает оседание водяного пара на стенках специальной емкости с выделением тепловой энергии;
• передает тепло обратному потоку теплоносителя, действуя как своеобразный теплообменник.

Из конденсационной камеры теплоноситель сразу поступает в первичный теплообменник, где получает заданную режимом максимальную температуру.

Затем он поступает во вторичный (пластинчатый) теплообменник и способствует нагреву воды для бытовых нужд. После этого жидкость поступает в трехходовой кран, где окончательно получает нужную по условиям работы температуру путем подмешивания в горячий поток некоторого количества остывшей «обратки».

Готовый теплоноситель выводится из котла и совершает очередной круг циркуляции, после чего весь цикл повторяется снова.

Конструкция конденсационных котлов создавалась на базе обычные моделей.

Существуют разные виды, которые обладают типичными признаками:

• одноконтурные. Выполняют только нагрев теплоносителя для отопительного контура;
• двухконтурные. Способны совместно с подготовкой ОВ нагревать воду для бытовых потребностей.

По типу установки:

• напольные. Устанавливаются на пол или специальную негорючую подставку. Не имеют ограничений по весу и мощности;
• настенные. Для монтажа используются прочные несущие стены. Это накладывает ограничения по весу и мощности котла. Пределом обычно бывает 45-50 кВт.

Все конденсационные котлы имеют горелку закрытого типа, так как работа требует четкого регулирования на всех этапах и не допускает использования естественных процессов.

Они нестабильны и не могут быть основой для тонких настроек.

Принцип работы

Функционирование агрегата проходит в два этапа:

• обратный поток теплоносителя поступает в конденсационную камеру. Она является теплообменником, в котором энергия от оседающего водяного пара из дымовых газов передается ОВ (отопительной воде). От этого температура теплоносителя немного повышается, что позволяет сделать режим нагрева газовой горелки более экономичным и мягким;
• из конденсационной камеры ОВ поступает в первичный теплообменник и далее весь процесс происходит по обычной традиционной методике. Получая полноценный нагрев, жидкость поступает во вторичный теплообменник, отдавая часть энергии на подготовку ГВС. Затем она поступает в отопительный контур или систему теплого пола.

Для эффективной работы теплового контура радиаторного типа надо, чтобы температура обратки не была выше, чем степень нагрева теплообменника конденсационной камеры, иначе работа первой ступени станет невозможна.

В условиях России обеспечить такие условия невозможно физически, поэтому остается только использовать конденсационные модели для питания контуров теплого пола. Подобное ограничение ставит под вопрос целесообразность использования этих агрегатов в неподходящих условиях, так как разница в стоимости уничтожает всю выгоду от экономии топлива.

Рейтинг ТОП-5 конденсационных газовых котлов

Рассмотрим несколько наиболее популярных моделей газовых конденсационных котлов от разных производителей:

BAXI LUNA Platinum+ 1.32

Газовый конденсационный агрегат от итальянских производителей. Котел одноконтурный, рассчитан только на отопление. Мощность составляет 35 кВт, что позволит обогревать дом площадью 350 кв.м.

Достоинства:

• высокий КПД — 105,7 %;
• при довольно высокой мощности расход газа не превышает 3,49 м3/час;
• возможна перенастройка на питание сжиженным газом, причем, переустановки форсунок для этого не требуется — все производится программным методом;
• полноценная защита от внешних воздействий;
• встроенный фильтр для воды.

Недостатки:

• необходимо использовать только низкотемпературные системы;
• стоимость котла значительно выше, чем у конвекционных моделей такой же мощности;
• котел привозят только под заказ, поэтому приходится долго ожидать доставки.

BAXI Duo-tec Compact 1.24

Еще один конденсационный котел от итальянской фирмы. Одноконтурная модель мощностью 24 кВт позволит отапливать 240 кв.м. полезной площади.

Его достоинства:

• экономичность, высокая эффективность работы;
• надежность, долговечность основных узлов и деталей;
• полный контроль за всеми участками конструкции;
• простота управления.

Недостатки агрегата:

• возможность только обогревать дом, без подачи ГВС;
• высокая стоимость котла и ремонтных работ.

Protherm Рысь конденсационная 25/30 MKV

Двухконтурный газовый котел, изготовленный в Словакии. При мощности в 25 кВт он подойдет для обогрева 250 кв.м. жилой или общественной площади.

Достоинства котла:

• алюминиевый первичный теплообменник, устойчивый к эксплуатационным нагрузкам;
• встроенный расширительный бак на 8 л позволяет компенсировать перепады давления в отопительном контуре;
• высокая производительность ГВС — 14 л/мин;
• полнофункциональная защита от всех воздействий.

Недостатки:

• сравнительно высокая стоимость;
• специфические условия работы;
• нет возможности перенастройки питания сжиженным газом.

Vaillant ecoTEC plus VU INT IV 246/5-5

Немецкая фирма Vaillant является одним из лидеров в производстве теплотехники. Одноконтурная конденсационная модель ecoTEC plus VU INT IV 246/5-5 обладает стальным теплообменником. Мощность агрегата — 20 кВт, рассчитанная на помещение до 200 кв.м.

Достоинства:

• высокий КПД — 108 %;
• объем расширительного бака составляет 10 л;
• расход газа составляет всего 2,6 м3/час;
• есть возможность дистанционного управления;
• многоступенчатая защита от перегрузок или неполадок.

Недостатки:

• чрезмерно высокая цена, которая значительно ограничивает возможности массового покупателя.

Viessmann Vitodens 100-W B1HC043

Еще один немецкий конденсационный котел. Одноконтурная мощная модель — развивает до 35 кВт и способна обогревать 350 кв.м. Предназначен для настенного монтажа.

Достоинства:

• высокий КПД — 108,7 %;
• расход газа составляет 3,46 м3/час;
• электронное управление с возможностью подключения дистанционного контроля;
• прочный теплообменник из нержавеющей стали.

Недостатки:

• специфический режим работы;
• высокая цена.

Отзывы покупателей

Рассмотрим мнения людей, использующих конденсационные модели для обогрева своих домов:

Конденсационный газовый котёл: особенности и преимущества

Мастер-класс, в котором рассказывается о нюансах работы и особенностях эксплуатации конденсационного газового котла.

Об особенностях выбора и работы газового конденсационного котла в формате мастер-класса вам расскажет технический специалист компании Ariston.

• Принцип работы конденсационного газового теплогенератора.
• Преимущества использования конденсационного газового котла.
• В какой системе отопления лучше всего использовать это оборудование.
• На что обратить внимание при эксплуатации конденсационного газового котла.

Принцип работы конденсационного газового теплогенератора

Прежде чем мы расскажем о нюансах конденсационной технологии, отметим, что энергоэффективный, а значит комфортный и экономичный загородный дом — сбалансированное строение. Это означает, что, помимо замкнутого теплоизоляционного контура, все элементы коттеджа, включая инженерную систему, должны быть оптимально подобраны друг к другу. Поэтому так важно выбрать котёл, который хорошо сочетается с низкотемпературной отопительной системой «теплый пол», а также позволит сократить расходы на покупку энергоносителя в долгосрочной перспективе.

В России, в отличие от европейских стран, конденсационные газовые котлы менее распространены. Помимо экологичности и большего комфорта, данный вид оборудования позволяет уменьшить затраты на отопление, т.к. такие котлы работают на 15-20% экономичнее обычных.

Если посмотреть технические характеристики конденсационных газовых котлов, то можно обратить внимание на КПД оборудования — 108-110%. Это противоречит закону сохранения энергии. В то время как, указывая КПД обычного конвекционного котла, производители пишут, что оно составляет 92-95%. Возникают вопросы: откуда появляются эти цифры, и почему конденсационный газовый котёл работает эффективнее традиционного?

Дело в том, что такой результат получается благодаря методике теплотехнического расчёта, применяемой для обычных газовых котлов, не учитывающей один важный момент испарение/конденсацию. Как известно, при сгорании топлива, например, магистрального газа (метана CH₄), выделяется тепловая энергия, а также образуется углекислый газ (CO₂), вода (H₂O) в виде пара и ряд других химических элементов.

В обычном котле температура дымовых газов после прохождения через теплообменник может доходить до 175-200 °C.

И водяной пар в конвекционном (обычном) теплогенераторе фактически «вылетает в трубу», унося с собой в атмосферу часть теплоты (выработанной энергии). Причём величина этой «потерянной» энергии может доходить до 11%.

Чтобы повысить эффективность работы котла, надо задействовать это тепло до того, как оно уйдёт, и передать его энергию через специальный теплообменник теплоносителю. Для этого нужно охладить дымовые газы до температуры т.н. «точки росы» (около 55 °C), при которой происходит конденсация паров воды с выделением полезной теплоты. Т.е. — задействовать энергию фазового перехода для максимального использования теплотворной способности топлива.

Возвращаемся к методике расчёта. Топливо имеет низшую и высшую теплотворную способность.

• Высшая теплотворная способность топлива — это количество теплоты, выделившейся при его сгорании с учётом энергии водяного пара, содержащегося в дымовых газах.
• Низшая теплотворная способность топлива — это количество выделившейся теплоты без учёта энергии, скрытой в водяном паре.

КПД котла выражается в количестве тепловой энергии, полученной при сгорании топлива и переданной теплоносителю. Причём, указывая КПД теплогенератора, производители могут по умолчанию рассчитать его по методике с применением низшей теплотворной способности топлива. Получается, что реальный коэффициент полезного действия конвекционного теплогенератора на самом деле составляет около 82-85%, а конденсационного (помним об 11% дополнительной теплоты сгорания, которые он может «забрать» из водяного пара) – 93 – 97%.

Отсюда и появляются цифры КПД конденсационного котла, превышающие 100%. Благодаря высокому КПД такой теплогенератор расходует меньше газа, чем обычный котёл.

Максимальную эффективность конденсационные котлы обеспечивают, если температура обратной линии теплоносителя меньше 55 °C, а это низкотемпературные системы отопления «тёплый пол», «тёплые стены» или системы с увеличенным количеством секций радиаторов. В обычных высокотемпературных системах котёл будет работать в конденсационном режиме. Только в сильные морозы нам придётся поддерживать высокую температуру теплоносителя, в остальное время, при погодозависимом регулировании, температура теплоносителя будет ниже, и за счёт этого в год мы сэкономим 5-7%.

Максимально возможная (теоретическая) экономия энергии при использовании теплоты конденсации составляет:

• при сгорании природного газа – 11%;
• при сгорании сжиженного газа (пропан-бутан) – 9%;
• при сгорании дизельного топлива (солярки) – 6%.

Преимущества использования конденсационного газового котла

Итак, мы разобрались с теоретической частью. Теперь расскажем, как особенности конструкции конденсационного котла влияют на эффективность его работы и долговечность. На первый взгляд кажется, что использовать дополнительную энергию водяного пара, скрытую в дымовых газах, можно и в обычном котле, специально «загнав» его в низкотемпературный режим работы. Например, подключив котёл (это неправильно) напрямую к системе теплого пола или значительно понизив температуру теплоносителя, циркулирующего в радиаторной системе отопления. Но, выше мы уже писали, что при сгорании магистрального газа образуется целый «букет» химических элементов. В водяном паре содержатся: углекислый и угарный газы, окислы азота, а также примеси серы. При конденсации и переходе пара из газообразного в жидкое состояние эти примеси оказываются в воде (конденсате) и на выходе получается слабый кислотный раствор.

Теплообменник обычного котла не выдержит длительной работы в агрессивной химической среде, со временем он проржавеет и выйдет из строя. Теплообменник конденсационного котла сделан из материалов, отличающихся коррозионной стойкостью и устойчивостью к кислотным средам. Наиболее стойким материалом является нержавеющая сталь.

При изготовлении конденсационного котла используются только долговечные и износостойкие материалы. Это увеличивает срок службы и надёжность работы этого оборудования, также уменьшаются затраты на сервисное обслуживание.

Кроме этого, повышенные требования предъявляются и к другим конструкционным элементам конденсационного теплогенератора, т.к. требуется охладить дымовые газы до нужной температуры. Для этого котёл оснащается наддувной горелкой с высокой степенью модуляции. Такая горелка работает в широком диапазоне мощностей, что позволяет оптимальным образом регулировать нагрев воды. Также конденсационные котлы оснащаются автоматикой, обеспечивающей точное поддержание режима горения, температуры отходящих газов и воды в обратной линии. Для чего ставятся циркуляционные насосы, плавно изменяющие силу напора протока теплоносителя, а не как простые 2-х и 3-х скоростные. С обычным насосом теплоноситель проходит через котёл с постоянной скоростью. Это приводит к росту температуры в «обратке», повышению температуры дымовых газов выше точки росы, а следовательно, снижению эффективности работы оборудования. Также возможен перегрев системы отопления (тёплого пола) и уменьшение теплового комфорта.

Важный нюанс: горелка обычного котла не может работать на мощности ниже 1/3 от максимальной (номинальной) мощности теплогенератора. Горелка конденсационного котла может работать на мощности, составляющей 1/10 (10%) от максимальной (номинальной) мощности теплогенератора.

Рассмотрим следующую ситуацию: начался отопительный сезон, температура на улице -15 °C. Мощность обычного котла, установленного в доме – 25 кВт. Минимальная мощность (1/3 от максимальной), на которой он может работать – 7.5 кВт. Предположим, что теплопотери здания составляют 15 кВт. Т.е. котёл, непрерывно работая, компенсирует эти теплопотери, плюс остаётся запас по мощности. Через несколько дней случилась оттепель, что, согласитесь, часто случается за зиму. В итоге уличная температура теперь около 0 °C или чуть ниже. Теплопотери здания, из-за повышения температуры на улице, сократились и теперь составляют примерно 5 кВт. Что произойдёт в этом случае?

Обычный котёл не сможет, работая в непрерывном режиме, выдавать необходимые для компенсации теплопотерь 5 кВт мощности. В результате он перейдёт в так называемый цикличный режим функционирования. Т.е. будет постоянно включать и отключать горелку, либо будет перегреваться система отопления.

Конденсационный котёл, при той же мощности и в аналогичной ситуации, в непрерывном режиме работы спокойно выдаст 2.5 кВт мощности (10% от 25 кВт)¸ что напрямую влияет на срок службы теплогенератора и уровень комфорта в загородном доме.

Конденсационный котёл, дополненный погодозависимой автоматикой, гибко подстраивается под изменения температурного режима в течение всего отопительного сезона.

Современная автоматика позволяет значительно упростить процесс управления котлом, в том числе и дистанционно, с помощью специального мобильного приложения для смартфонов, что повышает удобство пользования оборудованием.

Добавим, что отопительный сезон в России, в зависимости от региона, в среднем составляет 6-7 месяцев, начинаясь осенью, когда на улице ещё не очень холодно, и длится до весны.

Получается, что максимальная мощность котла может потребоваться только в относительно короткий период времени (декабрь, январь), когда установились настоящие морозы.

В другие месяцы от котла не требуется выход на максимальный режим работы и повышенная теплоотдача. Следовательно, конденсационный котёл, в отличие от обычного, будет эффективно работать и при температурных перепадах, и при небольшом морозе. При этом снизится потребление газа, что в тандеме с низкотемпературной системой отопления (теплым полом) уменьшит затраты на покупку энергоносителя.

Даже при использовании конденсационного котла вместе с высокотемпературным радиаторным отоплением это оборудование работает эффективнее традиционного на 5-7%.

Помимо экономичности, важным преимуществом конденсационных котлов является возможность получения большой мощности при компактных размерах оборудования. Конденсационный газовый котёл в настенном исполнении особенно актуален для небольших котельных.

Кроме этого, конденсационный котёл имеет турбированную горелку, что позволяет отказаться от стандартного дорогостоящего дымохода и просто вывести коаксиальную дымоходную трубу через отверстие в стене. Это упрощает монтаж оборудования или установку нового конденсационного котла взамен старого – обычного, при реновации существующей системы отопления.

Особенности эксплуатации конденсационного газового котла

Частые вопросы потребителей: что делать с конденсатом, получаемым в процессе эксплуатации котла, насколько он вреден, и как его утилизировать.

Количество конденсата можно рассчитать так: на 1 кВт*ч приходится 0,14 кг. Следовательно, конденсационный газовый котёл мощностью в 24 кВт при работе на 12 кВт мощности (т.к. большую часть отопительного периода котел работает с модуляцией, а средняя нагрузка на него, в зависимости от условий, может составлять ниже 25%) в достаточно холодный день вырабатывает 40 литров конденсата при низкотемпературном режиме.

Конденсат можно слить в центральную канализацию, при условии, что его разбавили в пропорции 10 или лучше 25 к 1. Если дом оборудован септиком или локальной очистной станцией, требуется нейтрализация конденсата.

Нейтрализатор представляет из себя ёмкость, заполненную мраморной крошкой. Вес наполнителя – от 5 до 40 кг. Менять её надо вручную в среднем раз в 1-2 месяца. Конденсат, обычно пройдя через нейтрализатор, самотёком попадает в канализацию.

Подведение итогов

Настенный конденсационный газовый котёл — это современное оборудование, отличающееся надёжностью, экономичностью и эффективностью работы. Также сокращаются выбросы вредных веществ в атмосферу, что особенно актуально при ужесточении норм по экологичности. Кроме этого, установка данного типа теплогенератора, за счёт уменьшения расхода газа, позволит уменьшить затраты на отопление в долгосрочной перспективе и повысить уровень комфорта в загородном доме.

Конденсационный котел принцип работы

Работа конденсационного котла основана на принципе сжигания топлива и процессах конденсации. При сжигании углеводородов в ходе химической реакции образуется вода и углекислый газ. Жидкость в высокотемпературной среде за малый интервал времени превращается в пар, расходуя тепловую энергию, которую можно вернуть, превратив пар в воду.

Сложность в создании такой системы заключалась в выделении токсичных веществ при сгорании газа, которые создавали химически-активные соединения, вызывающие коррозионные процессы, а также углекислого газа. После разработки нержавеющих сталей, способных эксплуатироваться в такой среде, данные проблемы перестали быть существенными.

Работа конденсационного котла поэтапно выглядит следующим образом:

1. Подаётся в котёл вода.
2. В камеру сгорания подаётся газ, разжигается огонь.
3. В процессе горения выделяется тепловая энергия, передаваемая к теплообменнику газовым способом и нагревающая его и воду, которая в нём циркулирует.
4. Газ с температурой выше точки росы переходит во второй теплообменник, в котором его охлаждает циркулирующая вода с более низкой температурой.
5. При достижении газом температуры точки росы происходит передача высвободившейся тепловой энергии пара к жидкости.

Принцип работы конденсационного котла

Теплообменник конденсационного котла разработан таким образом, чтобы обеспечить максимальную площадь контакта газа и охлаждающей жидкости для повышения эффективности работы. Его конфигурация также оказывает значительное влияние на КПД.

Зависимость объёма конденсированной влаги от режима работа котла следующая: чем ниже температура воды в возвратном контуре, тем выше конденсация. Однако при этом температура должна быть на уровне до +500С. В противном случае конденсационный котёл заработает в режиме обычного газового и таким образом его экономичность снизится до 5%.

Для сравнения: при температуре жидкости +400С в контуре прямой подачи и +300С в обратном, КПД конденсационного котла составит 108%, а при 900С и 750С соответственно – 98%.

При эксплуатации котлов необходимо соблюдать рабочие режимы, а также при выборе подходящей модели следует подбирать его оптимальную мощность нагрева.

Тот факт, что котел замкнутый, делает его также безопасным. Дополнительный корпус отделяет от паров и защищает от отравления угарным газом. Уже сам вид плотно «бронированного» котла позволяет чувствовать себя с ним более уверенно и комфортно

Кроме того, приток воздуха в этом типе котлов является более эффективным, так как он автоматизирован и работе датчику выхлопа не помешает любое, даже случайное вмешательство неосторожного члена семьи.

Особенности и принцип работы

Описываемые устройства способны обеспечивать тепловой энергией вспомогательные ветки – например, «теплый пол». Более того, их эксплуатационный срок вдвое больше, чем у обычных моделей, а конфигурационный и производительный диапазоны в разы шире.

Мощность котлов напрямую зависит от типа установки:

• если прибор напольный, то до 35-ти киловатт;
• если навесной, то до 100 киловатт.

Главным элементом является теплообменник. В традиционных моделях он один, в то время как в конденсационных – два.

Более того, они могут быть:

• совмещенными (на две ступени);
• раздельными.

В данном случае первый теплообменник функционирует таким же образом, как в обычных отопительных приборах. Тепловая энергия, образуемая посредством сжигания газа, нагревает поверхность обменника, проходя через него, и рабочую жидкость, двигающуюся по его внутренним полостям. К слову, температура этого первого теплообменника никогда не падает ниже той самой точки росы. А вот второй теплообменник прогревается теми же газами, но рабочая жидкость, идущая по нему, поступает уже из «обратки».

Принцип работы конденсационного котла

• Вода поступает в устройство, газ начинает подаваться в камеру сгорания. Там он поджигается системой розжига.
• При сгорании топливо образуются продукты горения с высокой температурой. Они проходят через первый теплообменник и нагревают его стенки. А стенки, в свою очередь, отдают тепло циркулирующей по теплообменнику воде.
• Далее эти газы с температурой выше точки росы выходят из теплообменника№1 и попадают в теплообменник №2.
• В теплообменнике №2 с помощью циркулирующей по нему воды из системы отопления газы охлаждаются.
• Когда их температура сравняется с температурой точки росы (при ней и осуществляется возникновение конденсата), то жидкости, которая поступает в оборудование для нагрева, передается высвобожденная энергия водяного пара. А высвободилась она при конденсации.

Каскадная схема монтажа

Если необходимо обогреть помещение большой площади (коттедж, особняк на несколько этажей, производственно помещение) используют каскадную схему монтажа.

Её суть в том, что для обеспечения максимальной эффективности и экономности отопительной системы последовательно подключают несколько котлов низкой мощности.

Такой приём позволяет в несколько раз повысить производительность всей системы или значительно снизить расходы на топливо.

Регулировка всех приборов выполняется при помощи специального устройства, которое подключается ко всем котлам.

Каскад из конденсационных котлов – выгодное решение для больших площадей. Для управления системой подключается оборудование, в которое встроены датчики температуры и регуляторы подачи топлива. Это устройство предупреждает холостую работу котлов, выравнивает мощность, обеспечивая правильное распределение температуры в помещениях.

Практическое применение

Выбор системы отопления – теплый пол или радиаторное отопление – также влияет на экономичность конденсационной установки.

Для отопительных систем с радиаторами часто принимают расчетную зимнюю температуру в подающей линии 70 °С и 50 °С – в обратной линии.

Решающей для создания условий конденсации является температура обратной воды. Она должна быть как можно ниже температуры точки росы. Даже если расчетная зимняя температура составляет -20 °с , температура обратной воды как раз достигнет температуры точки росы. Таким образом, конденсационный котел весь год работает в области конденсации.

Чем ниже становится температура воды в обратной линии при уменьшении нагрузки, тем выше становится степень конденсации в конденсационном котле. Здесь необходимо отметить, что в течение отопительного сезона имеют место наружные температуры, превышающие расчетную зимнюю, поэтому обеспечиваются условия высокоэффективной эксплуатации конденсационного котла. Если вместо радиаторного отопления применяют систему теплого пола с температурой подачи 40 °С и температурой в обратной линии 30 °С , полнота конденсации становится еще выше. В результате в течение всего отопительного сезона температура обратной воды существенно ниже температуры точки росы. Условия работы конденсационного котла становятся оптимальными, и он работает еще более эффективно.

Устройство конденсационного отопительного прибора

Конструкция конденсационного котла хоть не существенно, но разнится с простым газовым прибором.

Его важнейшие элементы следующие:

1. Первичный теплообменник.
2. Оборудованная системой, подающей топливо, горелкой и качающим воздух вентилятором камера сгорания.
3. Конденсационный теплообменник.
4. Камера, доохлаждающая парогазовую смесь до 56-57°C.
5. Сборник для конденсата.
6. Дымоход, отводящий холодные дымовые газы.
7. Насос для круговращения воды по системе.

В первичном теплообменнике, который связан с камерой сгорания, выделяемые газы подвергаются охлаждению до температуры, превышающей точку росы. После этого дымовая смесь следует к конденсационному теплообменнику, где доохлождается менее чем до 56°C. На стенках теплообменника накапливается пар, отдавая при этом последнее тепло. Конденсат набирается в резервуар, из которого сливается по трубе в канализацию. Теплоноситель-вода перемещается противоположно парогазовой смеси. Холодная она сначала прогревается в конденсационном теплообменнике, а затем следует в первичный теплообменник, где греется до желаемой потребителем температуры.

Сами котлы изготавливают из нержавейки и силумина, теплообменник делается литым, ведь конденсат представляет собой смесь разведенных неорганических кислот. Такие материалы позволяют продлить срок службы прибора, а отсутствие швов – предотвратить коррозию. Чтобы избежать разрушения дымохода попадающим на него незначительным количеством конденсата, его производят из пластика или кислотостойкой нержавейки.

Регулировать подачу тепла в разное время на протяжении суток помогает горелка. Она может быть моделируемой (позволяет постепенно изменять мощность в процессе работы) или немоделируемой (с установленным значением), при этом частота включения горелки подстраивает прибор под требуемые параметры. В лучших конденсационных чаще монтируют моделируемые горелки.

Современные проектные решения

Естественно, что применение конденсационных котлов предоставляет дополнительные возможности с точки зрения применяемых конструктивных и теплотехнических решений при проектировании котельных. Однако для реализации этих возможностей необходимо выполнить ряд дополнительных требований.

При этом стоит отметить, что большая часть этих требований позволяет так же увеличить эффективность работы котельных с применением неконденсационных котлов, но именно применение конденсационной техники раскрывает возможности в полной мере. То есть ориентировка на применение современного оборудования позволяет повысить уровень проектных решений в целом. Максимальная эффективность от современных проектных решений является отличным преимуществом конденсационных котлов.

Устройство основных узлов конденсационного котла

С конструкционной точки зрения конденсационный котел не сильно, но все же отличается от обычного газового.

Его основными элементами являются:

• камера сгорания, оснащенная горелкой, системой подачи топлива и вентилятором для нагнетания воздуха;
• теплообменник № 1 (первичный теплообменник);
• камера доохлождения парогазовой смеси до температуры, максимально приближенной к 56-57°C;
• теплообменник № 2 (конденсационный теплообменник);
• резервуар для сбора конденсата;
• дымоход для отведения холодных дымовых газов;
• насос, обеспечивающий циркуляцию воды в системе.

В первичном теплообменнике, сопряженном с камерой сгорания, выделяющиеся газы охлаждаются до температуры, существенно превышающей точку росы (собственно, так и выглядят обычные конвекционные газовые котлы). Затем дымовая смесь принудительно направляется к конденсационному теплообменнику, где происходит ее доохлаждение до температуры ниже точки росы, т. е. ниже 56°C. При этом водяной пар конденсируется на стенках теплообменника, «отдавая последнее». Конденсат собирается в специальном резервуаре, откуда по отводящей трубе стекает в канализацию.

Вода, выполняющая роль теплоносителя, движется в направлении, противоположном движению парогазовой смеси. Холодная вода (обратная вода системы отопления) предварительно подогревается в конденсационном теплообменнике. Затем она поступает в первичный теплообменник, где нагревается до более высокой температуры, заданной пользователем.

Конденсат – увы, не чистая водичка, как полагают многие, а смесь разбавленных неорганических кислот. Концентрация кислот в конденсате невелика, но с учетом того, что температура в системе всегда повышенная, его можно считать агрессивной жидкостью. Именно поэтому при производстве подобных котлов (и в первую очередь конденсационных теплообменников) используют кислотостойкие материалы – нержавеющую сталь или силумин (алюминиево-кремниевый сплав). Теплообменник, как правило, делают литым, поскольку сварные швы являются уязвимым местом – именно там в первую очередь начинается процесс коррозионного разрушения материала.

Конденсироваться пар должен именно на конденсационном теплообменнике. Все, что прошло дальше, в дымоход, с одной стороны, потеряно для отопления, с другой – разрушающе действует на материал дымохода. Именно в силу последней причины дымоход изготавливают из кислотостойкой нержавеющей стали или пластика, а горизонтальным его участкам придают небольшой уклон, чтобы вода, образовавшаяся при конденсации незначительных количеств пара, все же попавших в дымоход, сливалась обратно, в котел

Следует принять во внимание, что дымовые газы, выходящие из конденсатника, сильно охлаждены, и все, что не сконденсировалось в котле, обязательно сконденсируется в дымоходе

В разное время суток от отопительного котла требуется разное количество тепла, регулировать которое можно с помощью горелки.

Горелка у конденсационного котла может быть либо модулируемой, т.е. с возможностью плавного изменения мощности в процессе работы, либо немоделируемой – с фиксированной мощностью.

В последнем случае котел подстраивается под требования хозяина путем изменения частоты включения горелки.

На большинстве современных котлов, предназначенных для отопления частных домов, устанавливают моделируемые горелки.

Выбираем конденсационный котел для дома

При выборе конденсационного котла следует отдавать предпочтение производителям, которые применяют инновационные технологии, повышают комфорт эксплуатации и гарантируют бесперебойную работу на протяжении всего срока службы.

Нашим подписчикам — скидки на товары для отопления и водоснабжения.

Конденсационные котлы — тип отопительного оборудования, при работе которого энергия выделяется не только в процессе сжигания топлива, но и при его переходе в жидкое состояние, что существенно сокращает расходы на отопление.

Настенные котлы отличаются простой установкой и подойдут для отопления небольших помещений площадью не более 200 м 2 .

Котлы с атмосферной горелкой оснащены электронной системой самодиагностики, которая своевременно выявляет неисправности и позволяет избежать аварийных ситуаций.

В числе инновационных технологий, использующихся при производстве отопительных систем, одной из наиболее перспективных является та, что основана на конденсации водяного пара, возникающего при сгорании углеводородов. Конденсационные газовые котлы считаются новым для российского рынка решением. Между тем, в Европе они устанавливаются повсеместно, а в ряде стран являются единственно разрешенными к использованию.

Причиной тому — доказанная эффективность технологии, ее экологичность и универсальность. Рассмотрим подробнее принцип работы котла, достоинства и недостатки, а также нюансы, которые следует учесть при покупке.

Как работает конденсационный котел

Топливом для конденсационного котла, как и для обычного, является сжиженный или природный газ. Последний чаще применяют в быту, в то время как сжиженный больше ориентирован на промышленность. Название появилось благодаря способности «забирать» у продуктов сгорания «скрытую» теплоту — кинетическую энергию воды, образовавшейся в процессе конденсации водяного пара.

Иными словами, в основе технологии лежат физические законы. При сгорании голубого топлива выделяются углекислый газ и вода. Жидкость испаряется, что сопровождается выделением тепловой энергии. Конденсация пара позволяет «вернуть» потерянную теплоту (энергию), повысив тем самым КПД системы. При этом в обычных котлах конденсат — это явление нежелательное, с которым борются. В конденсационном же оборудовании для образования жидкости предусмотрен специальный теплообменник. Последний «забирает» тепло, выделяемое при конденсации, и передает его теплоносителю (технической воде).

Для того чтобы предотвратить коррозию, в производстве котлов используют материалы повышенной стойкости: нержавеющую сталь или силумин (сплав алюминия и кремния).

В общем случае конструкция конденсационного котла схожа с обычным газовым. Ее основные элементы:

• Патрубки подачи и отвода воды. Здесь холодная вода подается в оборудование, а после нагрева отправляется в радиаторы и трубы ГВС.
• Горелка. Подает газ в камеру сгорания и распределяет топливо равномерно.
• Теплообменник № 1. Емкость для нагрева воды.
• Теплообменник № 2. Емкость для конденсации и извлечения дополнительной тепловой энергии.
• Насос. Обеспечивает циркуляцию воды.

При поступлении воды в камеру сгорания подается газ. Далее горелка запускает процесс горения. Продукты горения проходят через теплообменник № 1 и нагревают его стенки. Последние, в свою очередь, передают тепло циркулирующей технической воде (теплоносителю). Затем газы с температурой выше точки росы (55 °С) переходят в теплообменник № 2. Там пар охлаждается и образуется конденсат. В результате освобождается энергия, которая также идет на обогрев.

Таким образом, одна часть котла работает по стандартному принципу, то есть нагревает теплоноситель за счет сгорания топлива, вторая — аккумулирует энергию конденсируемых паров воздуха. Процесс этот непростой. Для того чтобы повысить эффективность конденсации, применяют некоторые технологические решения:

• трубки теплообменника приваривают в форме спирали, чтобы увеличить площадь соприкосновения с теплоносителем;
• охлажденный (обратный теплоноситель) отправляют сначала в ту часть теплообменника, куда поступают охлажденные дымовые газы;
• устанавливают высокотехнологичные горелки, которые позволяют максимально смешать воздух и магистральный газ. Это делает работу аппарата еще более эффективной.

Конденсационные котлы используют для отопления квартир, небольших коттеджей или частных домов. От площади помещений зависит выбор размера, а также мощности котла. В индивидуальных домах, помимо обеспечения отопления, котел обычно работает еще и на обогрев воды для бытового использования.

На заметку
В Европе 70% котлов для отопления являются конденсационными. Впервые массовое производство было налажено в Голландии. Следом технологию стали развивать в Великобритании. В США и Канаде пользователям такого оборудования даже предоставили льготные условия налогообложения.

Плюсы и минусы технологии

Первое, на что любят обращать внимание производители конденсационных отопительных устройств — необычайно высокий КПД — выше 100%, несмотря на то, что классическая физика утверждает, что такого быть не может. В данном случае применяют особую систему расчетов. У топлива есть две точки сгорания: высшая и низшая. Высшая складывается из суммы низшей температуры и температуры конденсации. Именно этот показатель и определяет КПД, когда говорят о конденсационных котлах. Низшее тепло отбирается на 100% в высокотемпературной части теплообменника. Дополнительные 8–11% приходятся на тепло от глубокого охлаждения дымовых газов и конденсации в низкотемпературной части теплообменника. Отсюда финальный КПД в 108–111%.

Перечень достоинств конденсационных котлов внушителен. Он во многом объясняет растущую популярность этого вида отопительного оборудования.

1. Габариты и вес. Котлы небольшой мощности компактны, они легко помещаются даже в квартире в условиях ограниченного пространства.
2. Экономия топлива. До 35% в сравнении с обычным котлом.
3. Точность модуляции. Котел можно подобрать в точности под те параметры, которые необходимы потребителю, и не переплачивать за излишнюю мощность.
4. Низкий уровень шума.
5. Сокращение вредных выбросов. Конденсационные модели в среднем на 70% экологичнее традиционных газовых аналогов.
6. Низкая температура отходящих газов. Это позволяет устанавливать пластиковые дымоходы, которые значительно дешевле и проще в монтаже, чем классические стальные.

Конденсационные газовые котлы также имеют и минусы. Главный — это цена. Такой котел на 30—80% дороже обычного. Конечно, заметная экономия топлива позволит окупить вложения. Но как быстро это произойдет — зависит от интенсивности использования, температурного режима и других факторов.

Кроме того, есть некоторые специфические особенности в работе системы, которые тоже следует учесть, выбирая котел.

1. Невысокая температура нагрева воздуха в помещении. Для эффективной работы вода в обратном контуре должна быть 30–40 °C. Иными словами, если в обычных системах соотношение температур подачи и «оборотной» — 75 °C к 55 °C, то в конденсационных — 55 °C к 35 °C. Если в доме действует система «теплого пола», то на это обстоятельство можно закрыть глаза. Если нет — потребуются дополнительные радиаторы, чтобы согреть помещение.
2. Необходимость утилизации конденсата. Из-за наличия в конденсате кислоты сливать его в локальную систему канализации (септик) недопустимо. Следует предусмотреть отдельную систему для нейтрализации конденсата. Для котлов с мощностью до 35 Вт, эксплуатируемых в жилых помещениях с централизованной системой канализации, это ограничение неактуально.

Важно!
При проектировании резервуара следует учитывать, что даже маломощный котел в 24 Вт в сутки образует свыше 35 литров конденсата.

Это лишь некоторые существенные плюсы и минусы конденсационных газовых котлов. В зависимости от выбранной модели, они могут усиливаться или, наоборот, практически не проявлять себя. Вот почему перед тем, как приобретать котел, важно получить профессиональную консультацию об особенностях эксплуатации выбранной модели в конкретных условиях.

Котёл Kiturami (Китурами) Turbo 13R

Главное преимущество котлов Kiturami Turbo 13R заключается в их экономичности и довольно высокой эффективности — КПД.

Что учесть при покупке конденсационного котла: советы специалистов

Цены на конденсационные газовые котлы не низкие. Но приобретают оборудование, как правило, не на одно десятилетие. Поэтому имеет смысл отдавать предпочтение производителям, которые практикуют инновационные технологии, повышают комфорт эксплуатации и гарантируют бесперебойную работу на протяжении всего срока службы. Это общее правило выбора торговой марки. Что касается характеристик самого котла, то здесь нужно обращать внимание на несколько пунктов и учитывать особенности дома, который предстоит обогревать:

• Мощность.Мощнее — не значит лучше. Наоборот, излишняя мощность идет во вред, а работа вполсилы приводит к ускоренному изнашиванию оборудования. Для того чтобы рассчитать оптимальное значение, требуется учесть площадь дома и высоту потолков, а также качество его утепления. Верхом разумности, как утверждают специалисты, станет обследование дома с помощью специальных приборов. Оно поможет выявить источники тепловых потерь, а заодно — купить правильный конденсационный газовый котел. Рекомендуемые мощности котлов отличаются в разных климатических зонах. Так, для Москвы среднее значение — от 1 до 1,5 кВт на 10 кв. метров помещения. То есть, чтобы обогреть коттедж площадью 250 кв. метров, требуется котел мощностью не меньше 25 кВт.
• Количество контуров.В двухконтурных котлах в одном теплообменнике происходит нагрев теплоносителя для отопления, в другом — для горячего водоснабжения. Причем последнее является приоритетным, то есть при повороте горячего крана система автоматически переключается на нагрев воды. В одноконтурном нагревается только теплоноситель. Многие считают, что это неудобно. Однако для организации горячего водоснабжения достаточно установить бойлер косвенного нагрева. Его также рекомендовано ставить и на двухконтурный котел, если жильцы дома интенсивно потребляют горячую воду. Однозначного мнения о том, какой конденсационный газовый котел лучше — одноконтурный или двухконтурный — нет. Мощность оборудования с двумя контурами обычно не превышает 24 Вт. Устанавливают такие котлы в небольших домах с хорошей теплоизоляцией либо в квартирах с автономным отоплением. В остальных случаях оптимальным будет один контур.
• Расход топлива. Напрямую зависит от мощности оборудования, КПД и нагрузки, возложенной на систему отопления. Расход топлива в зависимости от мощности котлов представлен в таблице 1.

Таблица 1. Расход газа в газовых котлах разной мощности

Мощность котла, кВт

Потребление природного газа, м 3 /ч

10

15

20

25

30

60

• Материал теплообменника. В теплообменнике энергия сгорания топлива переходит к теплообменнику. От материала, из которого он выполнен, зависит скорость реагирования системы на внешние условия:
  • Силумин — сплав алюминия с кремнием. Используется в теплообменниках конденсационных котлов для противостояния химически агрессивному конденсату. Теплообменник делают литым, поскольку швы снижают коррозийную устойчивость.
  • Нержавеющая сталь, как правило, дешевле силумина. Устойчива к коррозии, не инертна, не восприимчива к термоударам. Именно этот материал чаще других используется при производстве теплообменников газовых котлов конденсационного типа.

  Таблица 2. КПД конденсационного котла в зависимости от температуры воды в прямом и обратном контурах

  Температура воды прямой/обратный контур, °C

  КПД, %

  40/30

  108

  70/60

  104

  90/75

  98

  Очевидно, что пара температур 40/30 °С является наилучшим режимом. Им обладают все напольные установки и панельные низкотемпературные системы отопления. Конденсация пара происходит непрерывно.

  • Автоматика и система управления. В современных котлах управление ведется в автоматическом режиме. Разница только в широте функций. Электроника при помощи датчиков контролирует температуру в контурах, давление, расход топлива и т.д. Более сложные модели позволяют настраивать разные сценарии работы. Например, снижение температуры в ночное время, поддержание температуры в помещении на минимальном уровне при отсутствии хозяев и т.д. Управлять самыми продвинутыми моделями можно с помощью специальной программы на мобильном телефоне.
  • Способ монтажа. Здесь два варианта: настенные или напольные. Напольные котлы, как правило, одноконтурные и имеют большую мощность — свыше 100 кВт. Легко увязываются с другими котельными установками при помощи циркуляционных насосов. Такой котел — лучшее решение для помещений с большим расходом горячей воды. Когда речь идет о небольшом доме на одну-две семьи, предпочтительнее купить настенный двухконтурный конденсационный газовый котел. Он компактен, его мощность обычно не превышает 100 кВт. Он легко монтируется. Для таких котлов не требуется полноценный дымоход, достаточно вывести трубу на улице через стену.
  • Цены на конденсационные газовые котлы.Линейка газовых конденсационных котлов есть у большинства производителей. Условно все модели можно поделить на премиум, средний или экономкласс:
    • Премиум. К ним относятся, например, немецкие бренды. Оборудование таких марок удобно в эксплуатации, безопасно, имеет стильный дизайн, бесшумно, изготовлено из материалов высокого качества, эффективно в работе и отвечает европейским экологическим стандартам. Единственный минус — очень высокая цена.
    • Средняя ценовая категория. Наиболее известный представитель — торговая марка BAXI — предлагает потребителям комфортные, экономичные и экологичные агрегаты, одно- и двухконтурные, настенные и напольные. При этом оборудование соответствует всем требованиям и обеспечивает высокую производительность, характерную для конденсационной технологии.
    • Экономкласс. В этом сегменте уверенно держат позиции корейские и словацкие производители. Цена здесь в два и более раз ниже, чем на премиальные конденсационные котлы. Особенность такого оборудования — адаптированность экономичных моделей к российским условиям эксплуатации. Недорогие котлы имеют простой функционал и минимум «интеллектуальных» опций, поэтому спокойно переносят перепады давления и сбои в электроснабжении, не отключаются там, где дорогая автоматика прекращает работу.

    При выборе котла эксперты советуют учитывать не только ваши потребности и характеристики изделия, но и возможность быстрого ремонта, наличие в продаже запасных частей для агрегатов этого типа. Продукция средней ценовой категории в этом смысле является лидером.

    Где можно купить конденсационный газовый котел

    Настенный или напольный отопительный конденсационный газовый котел можно купить в большинстве торговых точек, которые занимаются продажей оборудования для тепло- и водоснабжения. Однако для покупателя должна иметь значение не только цена. Вот что рассказал нам региональный менеджер по Москве и Московской области ООО «БДР ТЕРМИЯ РУС»:

    «Отопительный газовый конденсационный котел — это уникальное оборудование, которое для российского рынка все еще остается новым. Для того чтобы в полной мере ощутить преимущества агрегата, важно правильно выбрать модель и произвести монтаж. Вот почему мы всегда советуем обращаться за помощью только к квалифицированным специалистам. Один из них — компания «Тепломатика», которая предлагает клиентам товары для систем отопления и водоснабжения высокого качества по демократичным ценам. Одно- и двухконтурные модели, настенные и напольные — все они обладают высокой производительностью, бесшумны и экологичны. Без лишней скромности скажу, что неизменно популярными остаются и наши котлы BAXI, оснащенные автоматической системой управления, которая сама изменяет параметры в зависимости от температуры теплоносителя, горячей воды и воздуха в доме. Модели LUNA Platinum+ полностью интегрируются с альтернативными системами отопления и ГВС (солнечные панели, тепловые насосы и т.д.). Напольные конденсационные котлы BAXI отличаются широким набором функций и сферой применения (частные дома, производственные, промышленные помещения). Для BDR Thermea развитие новейших технологий в отоплении всегда было в числе приоритетных задач».

    P.S. BDR Thermea — ведущий мировой производитель инновационных систем отопления и горячего водоснабжения. Активно наращивается присутствие в России. BDR Thermea владеет известными брендами: BAXI, De Dietrich, Remeha, BaxiRoca, Chappee, Brotje, Potterton, Sadia Heatrae, Baymak.